Քիմիական օքսիդացման մեթոդը ընդլայնվող գրաֆիտ պատրաստելու ավանդական մեթոդ է: Այս մեթոդով, բնական փաթիլ գրաֆիտը խառնվում է համապատասխան օքսիդացնող և միջատող գործակալի հետ, վերահսկվում է որոշակի ջերմաստիճանում, անընդհատ խառնվում է և լվանում, զտվում և չորանում `ընդարձակվող գրաֆիտ ստանալու համար: Քիմիական օքսիդացման մեթոդը դարձել է համեմատաբար հասուն մեթոդ արդյունաբերության մեջ `պարզ սարքավորումների առավելություններով, հարմար շահագործմամբ և ցածր գնով:
Քիմիական օքսիդացման գործընթացի քայլերը ներառում են օքսիդացում և ինտերկալացում: Գրաֆիտի օքսիդացումը ընդլայնվող գրաֆիտի ձևավորման հիմնական պայմանն է, քանի որ միջկառուցվող ռեակցիան կարող է սահուն ընթանալ, կախված է գրաֆիտի շերտերի միջև բացման աստիճանից: Եվ բնական գրաֆիտը սենյակում ջերմաստիճանը ունի գերազանց կայունություն և թթու և ալկալիների դիմադրություն, ուստի այն չի արձագանքում թթվի և ալկալիի հետ, հետևաբար, օքսիդանտի ավելացումը դարձել է քիմիական օքսիդացման անհրաժեշտ հիմնական բաղադրիչը:
Կան բազմաթիվ տեսակի օքսիդանտներ, որոնք հիմնականում օգտագործվում են պինդ օքսիդանտներ (օրինակ ՝ կալիումի պերմանգանատ, կալիումի երկրոմատ, քրոմի տրիօքսիդ, կալիումի քլորատ և այլն), կարող են լինել նաև որոշ օքսիդացնող հեղուկ օքսիդանտներ (օրինակ ՝ ջրածնի պերօքսիդ, ազոտաթթու և այլն): ): Վերջին տարիներին պարզվել է, որ կալիումի պերմանգանատը հիմնական օքսիդանտն է, որն օգտագործվում է ընդարձակվող գրաֆիտ պատրաստելու համար:
Օքսիդացնողի ազդեցության տակ գրաֆիտը օքսիդանում է, և գրաֆիտի շերտում չեզոք ցանցի մակրոմոլեկուլները դառնում են դրական լիցքով հարթ մակրոմոլեկուլներ: Միևնույն դրական լիցքի վանող ազդեցության պատճառով գրաֆիտի շերտերի միջև հեռավորությունը մեծանում է, ինչը միջանցքի համար գրաֆիտի շերտը սահուն մտնելու միջանցք և տարածք է ապահովում: Ընդարձակվող գրաֆիտի պատրաստման գործընթացում միջատող նյութը հիմնականում թթու է: Վերջին տարիներին հետազոտողները հիմնականում օգտագործում են ծծմբաթթու, ազոտաթթու, ֆոսֆորական թթու, պերքլորաթթու, խառը թթու և սառցադաշտային քացախաթթու:
Էլեկտրաքիմիական մեթոդը մշտական հոսանքի մեջ է, ներդիրի ջրային լուծույթով, քանի որ էլեկտրոլիտը, գրաֆիտը և մետաղական նյութերը (չժանգոտվող պողպատից նյութ, պլատինե ափսե, կապարի թիթեղ, տիտանի ափսե և այլն) կազմում են կոմպոզիտային անոդ, մետաղական նյութեր էլեկտրոլիտ, որպես կաթոդ, կազմելով փակ հանգույց; Կամ գրաֆիտը կախված է էլեկտրոլիտում, էլեկտրոլիտում `միևնույն ժամանակ տեղադրված բացասական և դրական ափսեի մեջ, երկու էլեկտրոդների միջոցով էներգիա են ստանում` անոդային օքսիդացում: Գրաֆիտի մակերեսը օքսիդացված է մինչև կարբոկացիա: Միևնույն ժամանակ, էլեկտրաստատիկ ներգրավման և համակենտրոնացման տարբերության համակցված ազդեցության ներքո, թթվային իոնները կամ այլ բևեռային միջմայրցամաքային իոնները տեղադրված են գրաֆիտի շերտերի միջև `ձևավորվող ընդարձակվող գրաֆիտ:
Քիմիական օքսիդացման մեթոդի համեմատ, ընդլայնվող գրաֆիտի պատրաստման էլեկտրաքիմիական մեթոդը ամբողջ գործընթացում `առանց օքսիդանտի օգտագործման, բուժման քանակը մեծ է, քայքայիչ նյութերի մնացորդային քանակությունը` փոքր, էլեկտրոլիտը կարող է վերամշակվել արձագանքից հետո, թթվի քանակը կրճատվում է, ծախսերը խնայվում են, շրջակա միջավայրի աղտոտումը նվազում է, սարքավորումները վնասվում են, և ծառայության ժամկետը երկարաձգվում է: Վերջին տարիներին էլեկտրաքիմիական մեթոդը աստիճանաբար դարձել է ընդլայնվող գրաֆիտ պատրաստելու նախընտրելի մեթոդը բազմաթիվ ձեռնարկություններ, որոնք ունեն բազմաթիվ առավելություններ:
Գազաֆազային դիֆուզիոն մեթոդը ընդլայնվող գրաֆիտ արտադրելն է ՝ գազի տեսքով միջերկրացողի հետ գրաֆիտի հետ շփման և միջամտող ռեակցիայի միջոցով: Ընդհանրապես, գրաֆիտը և ներդիրը տեղադրվում են ջերմակայուն ապակե ռեակտորի երկու ծայրերում, իսկ վակուումը պոմպվում է և կնքված է, ուստի այն նաև հայտնի է որպես երկպալատային մեթոդ: Այս մեթոդը հաճախ օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ հալոգեն -EG և ալկալային մետաղներ -EG սինթեզելու համար:
Առավելությունները. Ռեակտորի կառուցվածքը և կարգը կարելի է վերահսկել, իսկ ռեակտիվներն ու արտադրանքը կարելի է հեշտությամբ տարանջատել:
Թերություններ. Արձագանքման սարքն ավելի բարդ է, գործողությունը ՝ ավելի դժվար, ուստի ելքը սահմանափակ է, և արձագանքը, որը պետք է իրականացվի բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում, ժամանակը ավելի երկար է, իսկ ռեակցիայի պայմանները ՝ շատ բարձր, նախապատրաստական միջավայրը պետք է լինել վակուումային, այնպես որ արտադրության արժեքը համեմատաբար բարձր է, հարմար չէ լայնածավալ արտադրական ծրագրերի համար:
Խառը հեղուկ փուլի մեթոդը ներմուծվող նյութը գրաֆիտի հետ ուղղակիորեն խառնելն է `իներտ գազի կամ ջեռուցման ռեակցիայի կնքման համակարգի շարժունակության պաշտպանության ներքո` ընդարձակվող գրաֆիտ պատրաստելու համար: Այն սովորաբար օգտագործվում է ալկալիական մետաղ-գրաֆիտ միջլամինային միացությունների (ԳԻԿ) սինթեզի համար:
Առավելությունները. Արձագանքի գործընթացը պարզ է, ռեակցիայի արագությունը `արագ, փոխելով գրաֆիտային հումքի և ներդիրների հարաբերակցությունը կարող է հասնել ընդարձակվող գրաֆիտի որոշակի կառուցվածքի և կազմի, որն ավելի հարմար է զանգվածային արտադրության համար:
Թերություններ. Ձևավորված արտադրանքը անկայուն է, դժվար է զբաղվել GIC- ների մակերևույթին ամրացված ազատ ներմուծվող նյութով, և դժվար է ապահովել գրաֆիտի միջլեյլարային միացությունների հետևողականությունը մեծ քանակությամբ սինթեզի դեպքում:
Հալման մեթոդը գրաֆիտը միջատվող նյութի և ջերմության հետ խառնելն է `ընդարձակվող գրաֆիտ պատրաստելու համար: Հիմնվելով այն բանի վրա, որ էվտեկտիկ բաղադրիչները կարող են իջեցնել համակարգի հալման կետը (յուրաքանչյուր բաղադրիչի հալման կետից ցածր), այն պատրաստման մեթոդ է երրորդական կամ բազմակողմանի GIC- ներ `երկու կամ ավելի նյութերի տեղադրում (որոնք պետք է կարողանան հալած աղի համակարգ ձևավորել) գրաֆիտի շերտերի միջև միաժամանակ: Ընդհանրապես օգտագործվում է մետաղական քլորիդների` GIC- ների պատրաստման համար:
Առավելությունները. Սինթեզի արտադրանքը ունի լավ կայունություն, հեշտ լվացվում է, պարզ ռեակցիայի սարք, ռեակցիայի ցածր ջերմաստիճան, կարճ ժամանակ, հարմար է լայնածավալ արտադրության համար:
Թերություններ. Ռեակցիայի գործընթացում դժվար է վերահսկել արտադրանքի կարգի կառուցվածքը և կազմը, և դժվար է ապահովել արտադրանքի կարգի կառուցվածքի և բաղադրության հետևողականությունը զանգվածային սինթեզում:
Pressնշման մեթոդը գրաֆիտի մատրիցը խառնել է ալկալային երկրի և հազվագյուտ մետաղի փոշու հետ և արձագանքել ՝ ճնշման պայմաններում արտադրելով M-GICS:
Թերություններ. Միայն այն դեպքում, երբ մետաղի գոլորշու ճնշումը գերազանցում է որոշակի շեմը, ներածման ռեակցիան կարող է իրականացվել. Այնուամենայնիվ, ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, հեշտ է առաջացնել մետաղի և գրաֆիտի ձևավորում կարբիդներ, բացասական արձագանք, ուստի ռեակցիայի ջերմաստիճանը պետք է կարգավորվի որոշակի տիրույթում: Հազվագյուտ մետաղների տեղադրման ջերմաստիճանը շատ բարձր է, ուստի ճնշում պետք է գործադրվի նվազեցնել ռեակցիայի ջերմաստիճանը: Այս մեթոդը հարմար է ցածր հալման ջերմաստիճան ունեցող մետաղ-GICS- ի պատրաստման համար, սակայն սարքը բարդ է, և շահագործման պահանջները խիստ են, ուստի այն այժմ հազվադեպ է օգտագործվում:
Պայթուցիկ մեթոդը հիմնականում օգտագործում է գրաֆիտ և ընդլայնման միջոց, ինչպիսիք են KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O պիրոպիրոսները կամ պատրաստած խառնուրդները, երբ այն տաքանում է, գրաֆիտը միաժամանակ օքսիդացման և միջկալցիոն ռեակցիայի կամբիումի միացություն է, որն այն է ընդլայնվում է «պայթուցիկ» եղանակով ՝ դրանով իսկ ստանալով ընդլայնված գրաֆիտ: Երբ մետաղի աղը օգտագործվում է որպես ընդլայնման միջոց, արտադրանքը ավելի բարդ է, որը ոչ միայն ընդլայնված գրաֆիտ ունի, այլև մետաղ:
